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原文传递全航速减摇鳍建模与仿真研究

论文题名：	全航速减摇鳍建模与仿真研究
关键词：	减摇鳍;全航速;升力模型;仿真模型;海浪干扰;控制原则
摘要：	船舶在航行过程中，由于受到风、浪、流等干扰因素的影响，不可避免的会产生摇荡，在船舶六自由度运动中，横摇对船舶的影响最大。剧烈的横摇会对船上的设备安全性，乘员的舒适性造成不利影响。为了减轻横摇，人们发明了各式各样的减摇设备，减摇鳍是当前应用最广泛同时也最有效的主动减摇装置。然而传统减摇鳍只能在中高航速下减摇，当船舶处于系泊状态或需要工作在低航速下时，则无法进行有效减摇。随着船舶与海洋工程的发展，人们对船舶稳定性的要求越来越高，研究全航速范围内减摇装置就具有很重要的现实意义。　　首先，论文介绍了几种比较常见的减摇装置，重点分析了零低航速鳍的工作原理.。考虑到零低航速鳍与中高航速鳍的匹配度，选择了纵向主动拍动作为全航速减摇鳍的工作方式。其次，利用流体力学知识建立零低航速和中高航速鳍的升力模型。然后，运用Gambit软件建立鳍的二维物理模型，并导入流体力学软件Fluent中，采用动网格技术对鳍的动态水动力特性进行数值仿真，得出不同条件下拍动鳍上产生的升力特性曲线，进而得出影响鳍上升力的因素，为减摇鳍的增升提供理论依据。　　最后，制定全航速下减摇鳍的控制原则，建立并仿真船舶的海浪干扰模型，分别设计零低和中高航速下的PID控制器。仿真实验取得了较好的减摇效果，验证了全航速减摇鳍理论上的可行性。
作者：	陈高林
专业：	控制科学与工程
导师：	李晖
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文